Механізми впливу низькоінтенсивного оптичного випромінювання на систему мікроциркуляції (огляд)
Анотація
У роботі представлений огляд ефектів та механізмів дії низькоінтенсивного оптичного випромінювання лазерів і світлодіодів на молекулярному, клітинному, тканинному та організменному рівнях.
Відомо, що всі процеси, що протікають в живих організмах на будь-якому рівні їх організації пов’язані з переносом і перетворенням енергії. Причому, в абсолютній більшості цих процесів первинним джерелом енергії є світло. Дія оптичного випромінювання на рослини і тварин різні і пов’язані з відповідними специфічними світлочутливими молекулами, зміною їх конформації і фізіологічної активності, що призводить до зміни метаболізму на клітинному рівні. Дія світла пов’язана також з метаболічними сигнальними мережами, які викликають реакцію на рівні тканини і організму в цілому. В даний час оптичне випромінювання широко використовується в традиційній медицині як складова комплексу лікувальних і реабілітаційних заходів, в фізіотерапії і в ветеринарії, зокрема, при лікуванні інфекційних захворювань, хвороб шкіри, сухожиль, зв’язок, суглобів, пролежнів, захворювань дихальних шляхів, постраневих процесів , порушень росту і розвитку, в лікуванні гіпербілірубінемії. Останнім часом велика увага приділяється терапевтичному використанню неруйнівного й нетоксичного НІОВ лазерів (low level energy lasers, LLEL) і світлодіодів (light-emitting diodes, LED).
Низькоінтенсивне оптичне випромінювання (НІОВ) прискорює загоєння ран, має протизапальну і болезаспокійливу дію, в тому числі в якості для постоперативного анальгетика, має захисну дію на клітини, перешкоджає їх загибелі від цитотоксичних факторів. Інтенсифікація системи мікроциркуляції під дією оптичного випромінювання може бути ключовим механізмом загоєння ран і зменшення болю. Цитопротекторну дію НІОВ різних довжин хвиль і доз на клітини в культурі було показано в цілому ряді робіт, в тому числі на клітини, оброблені отрутами: ціанідом, тетродотоксином, ротеноном і MPP +. Цитопротекторну дію НІОВ і зниження апоптозу було зафіксовано в нейронах, оброблених бета-амілоїду.
В останні роки зростає інтерес до терапевтичного використання непошкоджуючих неінвазивних методів, які практично не мають негативної післядії та протипоказання, до числа яких належить випромінювання світлодіодів (LED). В цьому випадку механізми дії фотонів пов’язують з клітинними і субклітинними рецепторами, фотоіндуковане збільшення або зниження активності яких призводить до каскаду реакцій на клітинному і тканинному, а потім і на рівні організму
Можна виділити наступні встановлені механізми дії НІОВ на тканинному рівні:
1) фотохімічні - енергія оптичного випромінювання поглинається світлочутливими молекулами, а потім передається на молекулярному рівні іншим молекулам і молекулярним структурам, які беруть участь в сигналізації та регуляції метаболічних процесів. Найбільший ефект для кожної світлочутливої молекули надає опромінення з діапазоном хвиль, відповідних максимуму її поглинання.
2) фототермічні - світлоіндукована гіперемія тканин (light-induced hyperthermia), термічні динамічні реакції (thermic dynamic reactions), а при великій інтенсивності – світлоіндукованного випаровування (photovaporisation), виборчий термолізіс (selective photothermolysis), коагуляція (lightinduced coagulation) і злиття тканин (tissue fusion).
3) фотомеханічні - хімічна і термічна абляція (chemical and thermal photoablation), фрагментація (photofragmentation) і руйнування (photodisruption).
4) фотофізичні - піроелектричний ефект (pyroelectricity).
Вибір оптимального спектрального діапазону, оптимальної дози і режиму опромінення є одним з найбільш важливих питань низько інтенсивної фототерапії. В даний час об’єктивної інформації про механізми, закономірності та результати впливу НІОВ на тканини і клітини недостатньо для розробки і впровадження конкретних (строго регламентованих) клінічних методик, тому фототерапія проводиться як додаток до стандартних терапевтичним і реабілітаційних заходів.
У статті також детально описано поширення оптичного випромінювання в біологічних тканинах як анізотропних багатошарових матеріалах на прикладі математичних моделей.
Завантаження
Посилання
Алексеева Н.Т., Никитюк Д.Б., Глухов А.А. Морфологическая оценка отдаленных результатов регенерации кожи в экспериментальных ранах после светотерапии // Вестник новых медицинских технологий. – 2012.
– т.XIX, №2. – C.82–85.
Алексеева Н.Т. Гистопланиметрическая характеристика асептического раневого процесса при различных методах регионального воздействия. // Фундаментальные исследования. – 2014. – №10. – C.817–821.
Астафьева Л.Г., Желтов Г.И., Рубанов А.С. Моделирование процесса нагрева сосудов крови лазерным излучением. // Оптика и спектроскопия. – 2001. – т. 90,
№2. – C. 287–292.
Астафьева Л.Г., Желтов Г.И. Динамика температурного поля внутри кровеносного сосуда под действием лазерного излучения. // Оптика и спектроскопия. – 2005.
– т. 98, №4. – С. 689–694.
Березовский В.А., Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник. Киев: Наукова думка, 1990. – 224 с.
Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1970. — 856 с.
Глухов А.А., Алексеева Н.Т., Остроушко А.П. Морфологическая оценка эффективности применения светотерапии в лечении ран мягких тканей // Междунар. Журн. Прикл. и Фундам. Иссл. – 2012. – №2. – P.72–73.
Джонсон П. Периферическое кровообращение.- М.: Медицина. – 1982. – 440с.
Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т. 1. Однократное рассеяние и теория переноса. – М.: Мир, 1981. – 281 с.
Казначеев В.П., Дзизинский А.А. Клиническая патология транскапиллярного обмена. М. – 1975. – 240 с.
Казначеев C.B., Молчанова Л.В. Изменение биохимических параметров животного под воздействием видимого света. //Сб. Психическая саморегуляция. – Новосиб., 1983. – Вып.З, – С.301–311.
Карандашов В.И., Петухов Е.Б. Ультрафиолетовое облучение крови. М.: Медицина. – 1997. – 199 с.
Карандашов В.И., Петухов Е.Б., Зродников В.С. Фототерапия. М.: Медицина. – 2001. – 159 с.
Кизилова Н.Н. Влияние низкоинтенствного оптического излучения на систему микроциркуляции // Материалы XXХХI Международной научно-практической конференции «Применение лазеров в медицине и биологии» Харьков. - 2014. – С. 143-145.
Коробов А.М., Коробов В.А., Лесная Т.А. Фототерапевтические аппараты Коробова серии «Барва». Харьков: ИПП «Контраст». – 2010. – 176 с.
Куприянов В.В., Караганов Я.Л., Козлов В.И. Микроциркуляторное русло. М. – 1975. – 216 с.
Магомедов А.Р., Стадников А.А., Нузова О.Б., Прудников А.В. Новый способ лечения гнойных ран. // Бюлл. Восточно-Сиб. Науч. Центра СО РАМН. – 2012. –
№4(86), часть 1. – С.205–209.
Молчанова Л.В., Верчанский Г.Л. Метод выявления патологических особенностей светопроводящих структур биологических объектов. /Удостоверение на рац.предложение No 1217, 1986.
Набиуллин Е.Р. Дифференцированная светотерапия в комплексном лечении больных с ранами мягких тканей // Наукоемкие технологии и материалы. Сб. трудов региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Воронеж. – 2010. – С. 112–114.
Плетникова В.М., Третьяков Е.В., Шувалов В.В. Устойчивость фазовой функции Хени-Гринштейна и быстрое интегрирование по путям в условиях многократного отражения света. // Квантовая электроника. – 2006.– т.36, №11. – С.1039–1042.
Применение лазеров в медицине и биологии. Материалы XXХХI Международной научно-практической конференции. Харьков. – 2014. – 165c.
Пушкарева А.Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани. Учеб.пос. СПб: СПбГУ ИТМО. – 2008. – 103 с.
Самусев Р. П., Липченко В. Я. Атлас анатомии человека. М. – 2002. – 704 с.
Селезов И.Т., Кизилова Н.Н. Электромагнитобиология: современное состояние и перспективы. // «Фізичні процеси та поля технічних і біологічних об’єктів». Матеріали конференції. Кременчук. – 2011. – С.64–65.
Селезов И.Т., Кизилова Н.Н. Дальний транспорт жидкости и волновые процессы в проводящих путях растений // Современные проблемы математики, механики и информатики. – Харьков: Изд–во «Апостроф». – 2011. – C.201–217.
Сетейкин А.Ю. Модель расчета температурных полей, возникающих при воздействии лазерного излучения на многослойную биоткань // Оптический журнал. – 2005. – т. 72, № 7. – С. 42–47.
Симоненко Г.В., Тучин В.В. Оптические свойства биологических тканей. Учебно – методическое пособие. Изд. Саратовского ун-та. – 2007. – 48с.
Сиротин Б.З., Жмеренецкий К.В. Микроциркуляция при сердечно-сосудистых заболеваниях.– Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2008.– 150 с.
Трошин А.С., Трошина В.П. Физиология клетки. М.: Просвещение. – 1979. – 119с.
Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях.– Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та. – 1998. – 384 с.
Юрина Н.П., Мокерова Д.В., Одинцова М.С. Светоиндуцируемые стрессовые белки пластид фототрофов. // Физиол. растений. – 2013. – т.60,N5. – С.611–624.
Чернух А.М., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. М. – 1975. – 456 с.
Abergel R.P., Lyons R.F., Castel J.C., et al. Biostimulation of wound healing by lasers: experimental approaches in animal models and in fibroblast cultures. // J. Dermatol. Surg. Oncol. – 1987. – v.13. – P.127–133.
Agha-Hosseini F., Moslemi E., Mirzaii-Dizgah I. Comparative evaluation of low-level laser and CO2 laser in treatment of patients with oral lichen planus. // Int. J. Oral Maxillofac Surg. – 2012. – v.41. – P.1265–1269.
Alexandrakis G., Rannou F.R., Chatziioannou A.F. Tomographic bioluminescence imaging by use of a combined optical-PET (OPET) system: a computer simulation feasibility study. // Phys. Med. Biol. – 2005. – v.50. – P. 4225–4241.
Alisoy H.Z., Barlaz Us S., Alagoz B.B. An FDTD based numerical analysis of microwave propagation properties in a skin–fat tissue layers. // Optik. – 2013. – v.124. – P.5218– 5224.
Almeida-Lopes L., Rigau J., Zangaro R.A., et al. Comparison of the low level laser therapy effects on cultured human gingival fibroblasts proliferation using different irradiance and same fluence. // Lasers Surg. Med. – 2001. – v.29.– P.179–184.
Anderson R.R., Parrish J.A. Optical properties of human skin. // The Science of Photomedicine. /eds J.D. Regan, J.A.Parrish. New York: Plenum Press. – 1982. – P. 147–194.
Ansari M.A., Massudi R. Study of light propagation in Asian and Caucasian skins by means of the Boundary Ele- ment Method. // Optics and Lasers in Engineering. – 2009.– v.47. – P.965–970.
Arimoto H., Egawa M. Imaging wavelength and light penetration depth for water content distribution measurement of skin. // Skin Research and Technology. – 2015.– v.21. – P. 94–100.
Bae G., Choi G. Decoding of light signals by plant phytochromes and their interacting proteins // Annu. Rev. Plant Biol. – 2008. –v. 59. – P. 281–311.
Baroni B.M., Leal Junior E.C., De Marchi T., et al. Low level laser therapy before eccentric exercise reduces muscle damage markers in humans. // Eur. J. Appl. Physiol.
– 2010. – v.10. – P. 789–796.
Barton J.K., Hammer D.X., Prefer T.J., et al. Simultaneous irradiation and imaging of blood vessels during pulsed laser delivery. // Lasers in Surg. Med. – 1999. – v. 24. – P. 236–243.
Basford J.R. Low intensity laser therapy: still not an established clinical tool. // Lasers Surg. Med. – 1995. – v.16. – P.331–342.
Bashkatov A.N., Genina E.A., Tuchin V.V. Optical properties of skin, subcutaneous, and muscle tissues: a review. // J. Innovative Opt. Health Sci. – 2011. – v.4. – P. 9–38.
Beauvoit B., Kitai T., Chance B. Correlation between the light scattering and the mitochondrial content of normal tissues and transplantable rodent tumors. // Biophys. J. – 1994. – v.67. – P. 2501–2510.
Bibikova A., Oron U. Promotion of muscle regeneration in the toad (Bufo viridis) gastrocnemius muscle by low-energy laser irradiation. // Anat. Rec. – 1993. – v.235.– P. 374–380.
Bouma M.G., Buurman W.A., van den Wildenberg
F.A. Low energy laser irradiation fails to modulate the inflammatory function of human monocytes and endothelial cells. // Lasers Surg. Med. – 1996. – v. 19. – P.207–215.
Branemark P.I., Adell R., Breine U., et al. Intra-osseous anchorage of dental prostheses. I. Experimental studies. // Scand. J. Plast. Reconstr. Surg. – 1969. – v.3. – P.81–100.
Calles C., Schneider M., Macaluso F., et al., Infrared A. Radiationinfluences the skin fibroblast transcriptome: mechanisms andconsequences. // J. Invest. Dermatol. – 2010. – v.130. – P.1524—1536.
Campanha B.P., Gallina C., Geremia T., et al. Low- level laser therapy for implants without initial stability. // Photomed. Laser. Surg. – 2010. –v.28. – P.365–369.
Conlan M.J., Rapley J.W., Cobb C.M. Biostimulation of wound healing by low-energy laser irradiation. A review. // J. Clin. Periodontol. – 1996. – v.23. – P.492–496.
Cressoni M.D., Dib Giusti H.H., Casarotto R.A., Anaruma C.A. The effects of a 785-nm AlGaInP laser on the regeneration of rat anterior tibialis muscle after surgically induced injury. // Photomed. Laser Surg. – 2008. – v. 26,N5. – P.461–466.
Daly S.M., M.J. ‘Go with the flow’: A review of methods and advancements in blood flow imaging. // J. Bio- photonics. – 2013. – v. 6, N3. – P. 217–255.
Dolotov L.E., Sinichkin Yu.P., Tuchin V.V., et al. De- sign and Evaluation of a Novel Portable Erythema-Melanin- Meter // Lasers in Surg. Med. – 2004. – v. 34. – P. 127–135.
Dortbudak O, Haas R, Mailath-Pokorny G. Effect of low-power laser irradiation on bony implant sites. // Clin. Oral. Implants Res. – 2002. – v.13. – P.288–292.
Douven L.F.A., Lucassen G.W. Retrieval of optical oroperties of skin from measurement and modelling the diffuse reflectance // Proc. SPIE. – 2000. – v. 3914. – P. 312–323.
Eellsa J.T. , Wong-Riley M.T.T., VerHoeve J., et al. Mitochondrial signal transduction in accelerated wound and retinal healing by near-infrared light therapy. // Mitochondrion. – 2004. – v. 4. – P. 559–567.
Freddo A.L., Rodrigo S.M., Massotti F.P., et al. Effect of low-level laser therapy after implantation of poly-L- lactic/polyglycolic acid in the femurs of rats. // Lasers Med. Sci. – 2009. – v.24. – P.721–728.
Gallas J.M., Eisner M. Fluorescence of Melanin Dependence upon Excitation Wavelength and Concentration. // Photochem. Photobiol. – 1987. – v. 45, N5. – P. 595–600.
Gemert M.J.C. van, Welch A.J., Alpesh P.A. Is There an Optimal Laser Treatment for Port Wine Stains? // Lasers in Surg. Med. – 1986. – v. 6, N1. – P. 76–83.
Gemert M.J.C. van, Jacques S., Sterenborg H., Star W. Skin optics. // IEEE Trans. BМE. – 1989. – v.36, – P.1146–1154.
Gemert M.J.C. van, Welch A.J., Pickering J.W., Tan O.T., Gijsbers G.H.M. Wavelengths for Laser Treatment of Port Wine Stains and Telangiectasia. // Lasers in Surg. Med. – 1995. – v. 16, N2. – P. 147–155.
Gemert M.J.C. van, Smithies D.J., Verkruysse W., Milner T.E., Nelson J.S. Wavelengths for Port Wine Stain Laser Treatment: Influence of Vessel Radius and Skin Anatomy. // Phys. Med. Biol. – 1997. – v. 42, N1. – P. 41–50.
Georgakoudi I., Jacobson B.C., Müller M.G., et al. NAD(P)H and collagen as in vivo quantitative fluorescent biomarkers of epithelial precancerous changes. // Cancer Res. – 2002. – v.62,N3. – P. 682–687.
Geronemus R., Weiss R.A., Weiss M.A., et al. Nonablative LED photomodulation—light activated fibroblast stimulation clinical trial. // Lasers Surg. Med. – 2003. – v.32, Suppl. 15. – P.22.
Grossman N., Schneid N., Reuveni H., et al. 780 nm low power diode laser irradiation stimulates proliferation of keratinocyte cultures: involvement of reactive oxygen species. // Lasers Surg. Med. – 1998. – v.22. – P.212–218.
Haas A.F., Isseroff R.R., Wheeland R.G., et al. Low energy helium neon laser irradiation increases the motility of cultured human keratinocytes. // J. Invest. Dermatol. – 1990. – v.94. – P.822–826.
Harari-Steinberg O., Ohad I., Chamovitz D.A. Dissection of the light signal transduction pathways regulating the two early light-induced protein genes in Arabidopsis. // Plant Physiol. – 2001. – v. 127. – P. 986–997.
http://healingtools.tripod.com/PT.html
http://zepter-ul.ru/info/veterinarybioptron.html
Ito S., Song Y.H., Imaizumi T. LOV domain-containing F-box
proteins: light-dependent protein degradation modules in Arabidopsis // Mol. Plant. – 2012. – v.5. – P. 573–582.
Jakse N., Payer M., Tangl S., et al. Influence of low-level laser treatment on bone regeneration and osseoin- tegration of dental implants following sinus augmentation. An experimental study on sheep. // Clin. Oral. Implants Res. – 2007. – v.18. – P.517–524.
Jacques S.L. Optical properties of biological tissues: a review. // Phys. Med. Biol. – 2013. – v.58. – R37– R61.
Jong de W.C., Korfage J.A., Langenbach G.E. Variations in habitual bone strains in vivo: long bone versus mandible. // J. Struct. Biol. – 2010. – v.172. – P.311–318.
Karu T. Photobiology of low-power laser effects. // Health Phys. – 1989. – v.56. – P.691–704.
Karu T. Primary and secondary mechanisms of action of visible to near-IR radiation on cells. // J. Photochem. Photobiol. B. – 1999. – v.49. – P.1–17.
Karu T. Low Power Laser Therapy, Biomedical Photonics Handbook. CRC Press, LLC. – 2003. Chapter 48.
Karu T.I. Mitochondrial signaling in mammalian cells activated by red and near-IR radiation. // Photochem. Photobiol. – 2008. – v.84. – P.1091–1099.
Kim A.D. Transport theory for light propagation in biological tissue. // J. Opt. Soc. Am. A. – 2004. – v.21. – P.820–827.
Kizilova N., Samit R., Petrov N., Szekeres A. Bio-Thermo-Hydro-Mechanics: problems and perspectives // Congress on Thermal Stresses. Book of Abstracts. Budapest. – 2011.
Lahaye C.T.W., van Gemert M.J.C. Optimal Laser Parameters for Port Wine Stain Therapy: a Theoretical Approach // Phys. Med. Biol. – 1985. – v. 30, N6. – P. 573–588.
Leal Junior E.C., Lopes-Martins R.A., Dalan F., et al, Effect of 655-nm low-level laser therapy on exercise-induced skeletal muscle fatigue in humans. // Photomed. Laser Surg. – 2008. – v.26. – P. 419–424.
Lee S.Y., Park K.-H., Choi J.-W., et al A prospective, randomized, placebo-controlled, double-blinded, and split-face clinical study on LED phototherapy for skin rejuvenation: Clinical, profilometric, histologic, ultrastructural, and biochemical evaluations and comparison of three different treatment settings. // J. Photochem. Photobiol. B. – 2007.
– v.88. – P. 51–67.
Lee J., Smith N. Theoretical modeling in hemodynamics of microcirculation. // Microcirculation. – 2008. – v.15. – P. 699–714.
Liang H.L., Whelan H.T., Eells J.T., et al. Photobiomodulation partially rescues visual cortical neurons from cyanide-inducedapoptosis. // Neuroscience. – 2006. – v.139. – P.639–649.
Liu X.G., Zhou Y.J., Liu T.C., Yuan J.Q. Effects of low-level laser irradiation on rat skeletal muscle injury after eccentric exercise. // Photomed. Laser Surg. – 2009. – v.27. – P. 863–869.
Lopes C.B., Pinheiro A.L., Sathaiah S.,et al. Infrared laser light reduces loading time of dental implants: a Raman spectroscopic study. // Photomed. Laser Surg. – 2005. – v.23. – P.27–31.
Lopes C.B., Pinheiro A.L., Sathaiah S., et al. Infrared laser photobiomodulation (lambda 830 nm) on bone tissue around dental implants: a Raman spectroscopy and scanning electronic microscopy study in rabbits. // Photomed. Laser Surg. – 2007. – v.25. – P.96–101.
Lucassen G.W., Verkruysse W., Keijzer M., van Gemert M.J.C. Light Distributions in a Port Wine Stain Model Containing Multiple Cylindrical and Curved Blood Vessels // Lasers in Surg. Med. – 1996. – v. 18, N 4. – P. 345–357.
Maluf A.P., Maluf R.P., Brito C.R., et al. Mechanical evaluation of the influence of low-level laser therapy in secondary stability of implants in mice shinbones. // Lasers Med. Sci. – 2010. – v.25. – P.693–698.
Marchi de T., Leal Junior E.C., Bortoli C., et al. Low-level laser therapy (LLLT) in human progressive-intensity running: effects on exercise performance, skeletal muscle status, and oxidative stress. // Lasers Med. Sci. – 2012. – v.27. – P. 231–236.
McDaniel D.H., Newman J., Geronemus R., et al. Non-ablative nonthermal LED photomodulation—a multicenter clinical photoaging trial. // Lasers Surg. Med. – 2003.– v.32, Suppl 15. – P.37.
Medrado A.R., Pugliese L.S., Reis S.R., Andrade
Z.A. Influence of low level laser therapy on wound healing and its biological action upon myofibroblasts. // Lasers Surg. Med. – 2003. – v.32. – P.39–44.
Menter J.M. Temperature dependence of collagen
fluorescence. // Photochem. Photobiol. Sci. – 2006. – v.5, N4.
– P. 403–410.
Mester E., Spiry T., Szende B., Tota J.G. Effect of laser rays on wound healing. // Am. J. Surg. – 1971. – v.122. – P.32–35.
Mester E., Korenyi-Both A., Spiry T., Tisza S. The effect of laser irradiation on the regeneration of muscle fibers (preliminary report). // Exp. Chirurg. – 1975. – v.8. – P.258–262.
Mester E., Mester A.F., Mester A. The biomedical effects of laser application. // Lasers Surg. Med. – 1985. – v.5. – P.31–39.
Mohammed Y., Verhey J.F. A Finite Element Method Model to Simulate Laser Interstitial Thermotherapy in Anatomical Inhomogeneous Regions. // BioMedical Engineering OnLine. – 2005. – v. 4. – P.2.
Mohammed I.F., Al-Mustawfi N., Kaka L.N. Promotion of regenerative processes in injured peripheral nerve induced by low-level laser therapy. // Photomed. Laser Surg. – 2007. – v.25. – P.107–111.
Naegel A., Heisig M., Wittum G. Detailed modeling of skin penetration - An overview. // Advanced Drug Delivery Reviews. – 2013. – v. 65. – P. 191–207.
Nascimento de P.M., Pinheiro A.L., Salgado M.A., Ramalho L.M. A preliminary report on the effect of laser therapy on the healing of cutaneous surgical wounds as a consequence of an inversely proportional relationship between wavelength and intensity: histological study in rats. // Photomed. Laser Surg. – 2004. – v.22. – P.513–518.
Niemz M.H. Laser – Tissue Interactions: Funda- mentals and Applications. Berlin, 1996. – 305 p.
Noble P.B., Shields E.D., Blecher P.D., Bentley
K.C. Locomotory characteristics of fibroblasts within a threedimensional collagen lattice: modulation by a helium/neon soft laser. // Lasers Surg. Med. – 1992. – v. 12. – P. 69–74.
Notman R., Anwar J. Breaching the skin barrier — Insights from molecular simulation of model membranes. // Advanced Drug Delivery Reviews. – 2013. – v.65. – P. 237–250.
Orr L.S., Eberhart R.C. Overview of Bioheat Transfer. // Optical-Thermal Response of Laser-Irradiated Tissue. / Ed. by Welch A.J., van Gemert M.J.C. – N.Y., 1995. – P. 367–384.
Paithankar D.Y., Ross V.E., Saleh B.A., et al. Acne Treatment with a 1450 nm Wavelength Laser and Cryogen Spray Cooling. // Lasers in Surg. Med.. – 2002 – v. 31, N2. – P. 106–114.
Pereira A.N., Eduardo de C.P., Matson E., Marques
M.M. Effect of low-power laser irradiation on cell growth and procollagen synthesis of cultured fibroblasts. // Lasers Surg. Med. – 2002. –v.31. – P.263–267.
Petri A.D., Teixeira L.N., Crippa G.E., et al. Effects of low-level laser therapy on human osteoblastic cells grown on titanium. // Braz. Dent. J. – 2010. – v.21. – P.491– 498.
Philipp C.M., Berlien H.-P. The future of biophotonics in medicine – A proposal. // Medical Laser Application. – 2006. – v. 21. – P.115–122.
Pickering J.W., Butler P.H., Ring B.J., Walker E.P. Computed Temperature Distributions Around Ecstatic Capillaries Exposed to Yellow (578 nm) Laser Light // Phys. Med. Biol. – 1989. – v. 34. – P. 1247–1258.
Pinheiro A.L., Lopes C.B., Sathaiah S., Duarte
J. Laser biomodulation in bone implants: a Raman spectral study. // Int. Congr. Series. – 2003. – v.1248. – P.449–451.
Pinheiro A.L. Advances and perspectives on tissue repair and healing. // Photomed. Laser Surg. – 2010. – v.27. – P.833–836.
Posten W., Wrone D.A., Dover J.S., et al. Low Level Laser Therapy for Wound Healing: Mechanism and Efficacy. // Dermatol. Surg. – 2005. – v.31. – P.334–340.
Prefer T.J., Barton J.K., Smithies D.J., et al. Laser treatment of port wine stains: three-dimensional simulation using biopsy-defined geometry in an optical-thermal model. // Proc. SPIE. – 1998. – v. 3245, N4. – P. 322–333.
Rodrigues N.C., Brunelli R., de Araújo H.S.S., et al. Low-level laser therapy (LLLT) (660 nm) alters gene expression during muscle healing in rats. // J. Photochem. Photobiol. Ser B. – 2013. – v.120. – P.29–35.
Rojas J.C., Gonzalez-Lima F. Neurological and psychologicalapplications of transcranial lasers and LEDs. // Biochem. Pharmacol. – 2013. – v.86. – P.447–457.
Rood P.A., Haas A.F., Graves P.J., et al. Lowenergy helium neon laser irradiation does not alter human keratinocyte differentiation. // J. Invest Dermatol. – 1992. – v.99. – P.445–448.
Russell B.A., Kellett N., Reilly L.R., A study to determine the efficacy of combination LED light therapy (633 nm and 830 nm) in facial skin rejuvenation. // J. Cosmet. Laser. Ther. – 2005. – v.7. – P.196–200.
Saidi I.S., Jacques S.L., Tittel F.K. Mie and Rayleigh modeling of visible-light scattering in neonatal skin. // Appl. Opt. – 1995. – v.34. – P. 7410–7418.
Salomatina E, Jiang B, Novak J., Yaroslavsky
A.N. Optical properties of normal and cancerous human skin in the visible and near-infrared spectral range. // J. Biomed. Opt. – 2006. – v.11. – P.064026.
Scardina G.A., Carini F., Noto F., et al. Microcirculation in the healing of surgical wounds in the oral cavity. // Int. J. Oral Maxillofac. Surg. – 2013. – v.42. – P.31–35.
Schaffer M., Bonel H., Sroka R. Effects of 780 nm diode laser irradiation on blood microcirculation: prelimi- nary findings on time-dependent T1-weighted contrast-enhanced magnetic resonance imaging (MRI). // J. Photochem. Photobiol. B. – 2000. – v.54. – P. 55–60.
Scherbakov Y.N., Yakunin A.N., Yaroslavsky I.V., Tuchin V.V. Modeling of Temperature Distribution in the Skin Irradiated by Visible Laser Light // Proc. SPIE. – 1994. – v. 2082, N3. – P. 268–275.
Schindl A., Merwald H., Schindl L., et al. Direct stimulatory effect of low-intensity 670 nm laser irradiation on human endothelial cell proliferation. // Br. J. Dermatol. – 2003. – v.148. – P.334–336.
Schmitt J.M., Kumar G. Optical Scattering Properties of Soft Tissue: A Discrete Particle Model. // Applied Optics. – 1998. – v.37. – P.2788–2797.
Schindl A., Schindl M., Pernerstorfer-Schon H, Schindl L. Low-intensity laser therapy: a review. // J. Invest. Med. – 2000. – v.48. – P.312–326.
Schönenbrücher H., Adhikary R., Mukherjee P., Casey T.A. Fluorescence-Based Method, Exploiting Lipofuscin, for Real-Time Detection of Central Nervous System Tissues on Bovine Carcasses. // J. Agricult. Food Chem. – 2008. – v.56,N15. – P.6220–6226.
Shapiro M.G., Homma K, Villarreal S, et al. Infra- red light excitescells by changing their electrical capacitance. // Nat. Commun. –2012. – v.3. – P.736.
Shvetsky F.M., Musikhin L.V., Smolnikov P.V., et al. Efects of intravenous laser blood irradiation on systemic microcirculation. // Abstracts of 13th European Medical Laser Association Congress. – 2008. – S16.
Silva Junior A.N., Pinheiro A.L., Oliveira M.G.,et al. Computerized morphometric assessment of the effect of low-level laser therapy on bone repair: an experimental animal study. // J. Clin. Laser. Med. Surg. – 2002. – v.20. – P.83–87.
Simpson C.R., Kohl M., Essenpreis M., Cope M. Near infrared optical properties of ex-vivo human skin and subcutaneous tissues measured using the Monte Carlo inversion technique Phys. // Med. Biol. – 1998. – v.43. – P. 2465–2478.
Smithies D.J., Butler P.H. Modelling the Distribution of Laser Light in Port-Wine Stains with the Monte Carlo Method. // Phys. Med. Biol. – 1995. – v. 40. – P. 701–733.
Song S., Kobayashi Y., Fujie M.G. Monte-Carlo simulation of light propagation considering characteristic of near-infrared LED and evaluation on tissue phantom. // Procedia CIRP. – 2013. – v. 5. – P. 25 – 30.
Star W.M. Diffusion theory of light transport. // Optical-thermal response of laser-irradiated tissue. / Ed. by Welch
A.J. and van Gemert M.J.C. – N.Y., 1995. – P. 131–206.
Sturesson C., Andersson-Engels S. Mathematical modelling of dynamic cooling and pre-heating, used to increase the depth of selective damage to blood vessels in laser treatment of port wine stains // Phys. Med. Biol. – 1996. – v. 41, N4. – P. 413–428.
Svaasand L.O., Norvang L.T., Fiskerstrand E.J., Stopps E.K.S., Berns M.W., Nelson J.S. Tissue parameters determining the visual appearance of normal skin and portwine stains. // Lasers in Med. Sci. – 1995. – v. 10. – P. 55–65.
The Science of Photomedicine. / J.D. Regan, J.A. Parrish (eds.), Plenum Press, New York. – 1982. – 201 p.
Tsai Sh.-Ru, Yin R., Huanga Y.-Y., et al. Low-level light therapy potentiatesNPe6-mediated photodynamic therapyin a human osteosarcoma cell line viaincreased ATP. // Photodiagn. Photodyn. Therapy. – 2015. – v.12. – P.123–130.
Tuchin V.V. Handbook of Optical Biomedical Diagnostics, SPIE Press, Bellingham. – 2002. – 1110 р.
Tuchin V. Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for Medical Diagnosis, SPIE Press, Bellingham, Washington. – 2007. – 988 р.
Valvano J.W. Tissue thermal properties and perfusion. // Optical-Thermal Response of Laser-Irradiated Tissue / Ed. by Welch A.J., van Gemert M.J.C. – N.Y., 1995. – P. 445–488.
Vinik A. I., Erbas T., Park T.S., et al. Dermal neovascular disfunction in type 2 diabetes. // Diabetes Care. – 2001. – v.24. – P.1468–1475.
Vo-Dinh T. Biomedical Photonics Handbook, CRC Press, Boca Raton. – 2003. – 1872 р.
Weber J.B., Pinheiro A.L., de Oliveira M.G.,et al. Laser therapy improves healing of bone defects submitted to autologous bone graft. // Photomed. Laser Surg. – 2006. – v.24. – P.38–44.
Weiss N., Oron U. Enhancement of muscle regeneration in the rat gastrocnemius muscle by low energy laser irradiation. // Anat. Embryol. (Berl.) – 1992. – v.186. – P.497–503.
Weiss R.A., McDaniel D.H., Geronemus R.G. Review of nonablative photorejuvenation: reversal of the aging effects of the sun and environmental damage using laser and light sources. // Semin. Cutan. Med. Surg. – 2003. – v.22. – P.93–116.
Weiss R.A., Weiss M.A., Geronemus R.G., McDaniel D.H. A novel non-thermal non-ablative full panel LED photomodulation device for reversal of photoaging: digital microscopic and clinical results in various skin types. // J. Drugs. Dermatol. – 2004. – v.3. – P.605–610.
Weiss R.A., McDaniel D.H., Geronemus R.G., et al. Clinical experience with lightemitting diode (LED) photomodulation. // Dermatol. Surg. – 2005. – v.31. – P.1199–1205.
Weiss R.A., McDaniel D.H., Geronemus R.G., Weiss
M.A. Clinical trial of a novel non-thermal LED array for reversal of photoaging: clinical, histologic, and surface profilometric results. // Lasers. Surg. Med. – 2005. – v.36. – P.85–91.
Whelan H.T., Connelly J.F., Hodgson B.D., et al. NASA light-emitting diodes for the prevention of oral mucositis in pediatric bone marrow transplant patients. // J. Clin. Laser. Med. Surg. – 2002. – v.20. – P.319–324.
Whelan H.T., Buchman E.V., Dhokalia A., et al. Effect of NASA light-emitting diode irradiation on molecular changes for wound healing in diabetic mice. // J. Clin. Laser. Med. Surg. – 2003. – v.21. – P.67–74.
Wong-Riley M.T.T., Bai X., Buchmann E., Whelan
H.T. Light-emitting diode treatment reverses the effect of TTX on cytochrome oxidase in neurons. // NeuroReport. – 2001. – v.12. – P.3033–3037.
Wong-Riley M.T., Liang H.L., Eells J.T., et al. Photobiomodulation directly benefits primary neurons functionally inactivatedby toxins: role of cytochrome c oxidase. // J. Biol. Chem. – 2005. – v.280. – P.4761—4771.
Wu Ch.-Sh., Hu S. Ch.-S., Lan Ch.-Ch., et al. Low- energy helium-neon laser therapy induces repigmentation and improves the abnormalities of cutaneousmicrocirculation in segmental-type vitiligo lesions. // J. Med. Sci. – 2008. – v.24,N4. – P.180–189.
Ying R., Liang H.L., Whelan H.T., et al. Pretreatment with near-infrared light via light-emitting diode provides added benefitagainst rotenone- and MPP+-induced neurotoxicity. // Brain Res. – 2008. – v.1243. – P.167—173.
Zhang L., Xing D., Zhu D., Chen Q. Low-power laser irradiation inhibiting Abeta25-35-induced PC12 cell apoptosis via PKCactivation. // Cell Physiol. Biochem. –2008.– v.22. – P.215—222.
Zhang H., Wu S., Xing D. Inhibition of Abeta(25—35)-inducedcell apoptosis by low-power-laser- irradiation (LPLI) throughpromoting Akt-dependent YAP cytoplasmic translocation. // CellSignal. – 2012. – v.24. – P.224–232.
Zipfel W.R., Williams R.M, Christie R., et al. Live tissue intrinsic emission microscopy using multiphoton-ex- cited native fluorescence and second harmonic generation. // Proc. NASU.- 2003.– 2003. – v.100,N12. – P.7075–7080.
